结构嵌固端的选取及技术问题

结构嵌固端的选取及技术问题

一、引言：

高层建筑在进行结构分析计算之前必须首先确定结构嵌固端的所在位置，而嵌固端的选取却面临着各种不同情况，如不设地下室但基础埋深较大；设有地下室但其层数或多或少，且基础形式不同等。根据以上情况正确选取其结构嵌固端，是高层建筑结构计算模式中的一个重要假定，它不仅关系到结构中某些构件内力分配的准确性，而且还影响结构产生侧移的真实性，以及结构局部的经济性，因此有必要对结构嵌固端的选取作进一步探讨，并由此引伸出若干相关的技术问题。

二、结构嵌固端的条件：

高层建筑的结构嵌固端通常是选择在地面标高处，但地面标高处要真正成为结构嵌固端是有条件的，而且在输入首层计算高度时还有许多讲究。

（一）、设有地下室时的条件：

1、地下室顶板标高与室外地坪的高差不能太大，极端的情况如半地下室则首层楼面一般不能成为结构嵌固端，除非其高差仅为1—3级台阶高度时才可能考虑；

2、地下室顶板结构应为梁板体系(即不可设计成元梁楼盖)，且该层楼面不得留有大孔洞，楼面框架梁的抗弯刚度要足够大，楼板也要有相当厚度；

3、地下室侧壁要有良好的侧限，即必须与“地球”有良好的接壤，上述半地下室顶板不能成为结构嵌固端的原因就是不满足此条件。 对于上述条件中对首层楼面框架梁的要求，假设满足《抗震规范》第6．1．14条“位于地下室的梁柱节点左右梁端截面实际受弯承载力之和不宜小于上下柱端实际受弯承载力之和”的要求，对于高层建筑来说，由于首层处的柱截面往往远大于框架梁截面，故即使有意增大框架梁截面并增加抗弯钢筋用量，上述要求仍很难满足。就此要求而言，则只有多层或小高层建筑才有可能以首层顶板作为结构的嵌固端，而真正意义的高层建筑则完全排除了这种可能性。

（二）、不设地下室时的条件 高层建筑不设地下室通常是针对层数有限的小高层，或其基础持力层较浅的情况，但从抗震角度考虑是不宜提倡的。

1、不管是采用天然地基基础或桩基础，都是以基础(承台)面作为结构嵌固端，且必须在该标高处的纵横方向设置刚度较大的基础梁加以连结，故首层层高应从基础面算起；

2、若基础(承台)面标高与首层标高有一定距离而不设基础梁连结或其刚度过小，则地面标高处应设有刚性地面来作为结构嵌固端，首层层高可从地面层算起。若不设刚性地面，则上部结构无从形成嵌固端，也即结构计算简图不成立，设计上显然是不允许的。 以上列举的条件无非是说明要成为上部结构的嵌固端，其下部结构必须具有足够的刚度以保证柱根之间不产生相对位移，且能承受或平衡柱根弯矩。规范中规定“当地下室顶板作为上部结构嵌固部位时，地下室结构的楼层侧向刚度不应小于相邻上部结构楼层侧向刚度的二倍”正是基于这一考虑。

三、与嵌固端相关的技术问题：

结构嵌固端的形成或者说上部结构对嵌固端的要求，在工程设计中还可引伸出若干相关的技术问题及其正确的设计方法，以下将分别探讨。

（一）、单层地下室 当高层建筑仅设单层地下室且底板采用天然地基筏板基础或桩一筏基础时，通常选择基础底板而非首层作为结构嵌固端，这有利于充分利用其基础的“无限”刚度，为首层楼面的灵活结构选型创造条件，即使是首层楼面留有大孔洞，或选用无梁楼盖结构，都不影响结构计算的准确性。此外，规范规定地下室负一层的抗震等级与上部结构必须一致，以基础底板作为嵌固端不会造成地下室结构造价的提高，反而可能取得较好的经济效益。即使单层地下室底板是以桩为基础的普通梁板结构，一般情况下仍然取底板处为结构嵌固端，

唯一例外的是地下室作为抗爆级别较高的防空地下室时，其顶板通常具有作为结构嵌固端的刚度，因此可取其作为上部结构的嵌固端。

（二）、投影面积比例 高层塔楼在地下室顶板上的投影面积比例大小对首层作为嵌固端的结构有着不同的影响。当该比例*1时，若首层楼面符合作为嵌固端的其它条件，则该首层作为结构嵌固端就毫无疑问了，但当上述投影面积比例＜＜1时，说明地下室侧限远离塔楼，塔楼发生的侧向位移将波及首层楼面并使其发生变形，即使变形量很小，但严格说来首层作为嵌固端的刚度必然小于前一种情况，且变形又增大了上部结构侧移的计算值，同时首层骨架构件也会由于自身的变形而产生附加内力。作为有经验的结构工程师，在实际设计中都会根据工程实际情况予以鉴别并作出相应的结构处理。

（三）、大底盘多塔楼 大底盘多塔楼大多为商住楼，而且由于商用及居住性质不同，对柱网的要求也不同，故通常需设置结构转换层。当大底盘的商用部分层数不多(如仅1—2层)，且结构转换层设于大底盘的屋顶标高处时，塔楼的嵌固端就可考虑取在大底盘的屋顶处，至少在塔楼初算时可以如此假定。这一考虑基于以下两点：

1、既然属大底盘，其楼层面积肯定大于塔楼的投影面积，加上大底盘屋顶设置转换层，故大底盘的楼层平面刚度远大于塔楼的楼层刚度；

2、转换层之上通常为剪力墙、部分短肢剪力墙或异形柱一短肢剪力墙结构，为使转换层上下部的侧向刚度相近，大底盘部分肯定要将原位剪力墙增厚或增加新的剪力墙，从而使塔楼下的大底盘部分具有足够的侧向刚度。目前高层建筑结构计算软件的功能已较为完善，因此大底盘多塔楼建筑均以整体结构进行计算，其嵌固端也不像结构初算阶段选择在大底盘屋顶标高处。

（四）、高层建筑的基础埋深 在研究探讨高层建筑的结构嵌固端时，必然牵涉到其基础埋深问题，高层建筑基础要具有一定的埋置深度，首先是为了保证结构的整体稳定(包括抗滑)，其次有利于减弱地震反应。规范对高层建筑的基础埋深有一量化规定，即“天然地基或复合地基基础，可取阶15，桩基础可取阶18”，但这一规定仅与建筑物的总高月有关，而与其它因素无关。 但我们在认真思考后发现基础埋深除了与建筑物总高月有关外，还应与控制高层建筑体型重要指标的高宽比风心有关。如两栋建筑物的高度量相同，但其高宽比阶B 分别为5，0和2，5，显然风／B值较小者整体稳定性更高，若采用相同的基础形式，则阶B值较大者其基础埋深应更大。换言之，基础埋深对月／B较大者应偏于严格，而对月／B 较小者则可略为放松，不宜作相同处理甚至反其道而行之，否则就违背了基础需一定埋深的原则。除了高宽比风／6外，基础埋深还应与高层建筑的裙房底座宽度、地下室底盘宽度等因素有关，对地下室面积仅为塔楼投影面积者应偏于严格，相反对没有裙房或地下室面积大于塔楼投影面积者则可略为放松。

（五）、首层楼面的活载 作为结构嵌固端的首层楼面(地下室顶板)，其正常使用时的活载一般不太大，即使作为商业用途，其活载也仅为3．5kN／m2，但设计中要考虑施工过程中可能产生的施工荷载，对于首层梁板构件取活载8．0—10．0kN／m2则往往是必要的。 当高层建筑主体结构建至2层楼面时，首层地面自然而然就成为理想的施工场所，或用于堆放材料(袋装水泥、砌块、搭架钢脚手架等)，或用于钢筋加工，甚至作为载重汽车的行驶停放场等，即使是临时荷载，其楼面活载也就有必要取较高值(该活载值仅作用于该层梁板，并不需传给竖向构件的墙柱)。此外，该层楼板配置通长面筋，不仅是出于增大刚度的考虑，而且是抵抗混凝土收缩和温度应力的需要，特别是由于开发商的原因可能导致地下室顶板完成后要裸露一段时间(从几个月到几年不等)，为了防止或减少由于暴晒或暴露时间过长而产生的裂缝，配置足够的楼板面筋尤为必要。首层楼面考虑较大的施工荷载，其梁板截面就需较大，有利于满足首层楼面作为结构嵌固端刚度要较大的要求。

四、结束语：

在高层建筑结构设计中，无论选择哪个部位作为结构嵌固端，都可以通过结构计算程序获得准确的计算结果，但我们期望的是计算结果较真实地反映结构的实际情况。为了达到这一目的，结构计算时输入正确的参数和数据固然相当重要，但结构嵌固端的确定对结构计算结果的影响也相当大，因此重视结构嵌固端的确定并非微不足道，且在嵌固端确定后设计中如何保证其成为真正的嵌固端，还有许多细节有待研究和完善，这是结构设计人员不能忽视的重要环节。

高层建筑中嵌固端的位置选择

技术市场 嵌固端的定义，若按计算模型而言，是指除能承受轴力（N）、弯矩（M）、剪力（V）之外，U（X方向水平位移）、V（Y方向水平位移）、ω（竖向位移）、θ（转角位移）均为零的部位，若按在地震作用下的屈服机制而言，就是预期塑性铰出现的部位。确定嵌固端就是通过刚度和承载力调整，迫使塑性铰在该预期部位出现，并能承担上部结构在该处屈服超强引起的极限弯矩和出现塑性铰时的最大剪力以及相应的最大最小的轴向力。由此可知，嵌固端的选取和处理直接影响结构体系的受力与变形状态。所以在抗震设计中，恰当和正确对待嵌固端的选取和处理问题，对保证结构体系的可靠性具有重要意义。嵌固端位置的选取与基础的型式和埋深相关连，一般情况选取在基础的顶面。下面就嵌固端的选起作如下分析： 一、嵌固端部位选取的原则 1.嵌固端部位必须在满足基础有效埋置深度或可靠埋置深度的前提下选取，其位置可在基础顶面也可以高于基础顶面。 2.嵌固端部位选取高于基础顶面时，其选取的位置应接合室内地沟布置和埋深情况不宜高出室外地面。若高出室外地面，其高差不得大于所设边梁的梁高。且必须使嵌固部位的下部和基础之间有不超过一层的完整的框架结构体系，并在地震作用下保持弹性工作状态。 3.嵌固部位下部和基础之间的框架结构体系应有足够的承载力和侧向刚度，能够抵抗上部框架结构在嵌固部位产生的嵌固端弯矩、剪力和轴力的作用。避免柱塑性铰向下转移。 4.当有地下室时，地下室作为上部结构的嵌固端，但要保证地下室的抗侧移刚度大于上部结构第一层的2倍;同时从构造上采取一定措施,如地下室顶板要保证一定厚度160mm以上。 (1)地下室顶板标高与室外地坪的高差不能太大，极端的情况如半地下室则首层楼面一般不能成为结构嵌固端，除非其高差仅为1—3级台阶高度时才可能考虑； (2)地下室顶板结构应为梁板体系(即不可设计成无梁楼盖)，且该层楼面不得留有大孔洞，楼面框架梁的抗弯刚度要足够大，楼板也要有相当厚度； (3)地下室侧壁要有良好的侧限，即必须与“地球”有良好的接壤，上述半地下室顶板不能成为结构嵌固端的原因就是不满足此条件。 对于上述条件中对首层楼面框架梁的要求，假设满足《抗震规范》第6.1.14条“位于地下室的梁柱节点左右梁端截面实际受弯承载力之和不宜小于上下柱端实际受弯承载力之和”的要求，对于高层建筑来说，由于首层处的柱截面往往远大于框架梁截面，即使有意增大框架梁截面并增加抗弯钢筋用量，上述要求仍很难满足。就此要求而言，则只有多层或小高层建筑才有可能以首层顶板作为结构的嵌固端，而真正意义的高层建筑则完全排除了这种可能性。 5.当不设地下室时。众所周知，小高层建筑以承受水平风荷载或水平地震作用为主，为稳定和抗倾覆能力，必须考虑基础的有效埋置深度。多层建筑以承受竖向荷载为主，一般可不考虑基础有效埋置深度的要求。但是往往由于建筑物的类型和用途（对不均匀沉降的敏感性，是否有地下管道和设备基础等）；作用在地基上的荷载大小和性质；工程地质和水文地质条件（持力层的埋深，地下水性质和埋深等）；相邻房屋和构筑物的基础埋置深度；季节性冻土地基的冻胀和融陷等因素的制约，使框架基础埋置深度较大，引起底层柱的长度相应增加较多。当无地下室时，如底层柱断面尺寸不变，相对相邻上层柱的线刚度减小，影响水平位移的控制。如保持线刚度不变，比起相邻上层柱需增大底层柱的断面尺寸。加之柱子埋在土中，不能充分利用其围合的空间，经济效益无法合理体现。这一情况，在设计中经常出现，至今没有得到很好解决。 高层建筑不设地下室通常是针对层数有限的小高层，或其基础持力层较浅的情况，但从抗震角度考虑是不宜提倡的。 (1)不管是采用天然地基基础或桩基础，都是以基础(承台)面作为结构嵌固端，且必须在该标高处的纵横方向设置刚度较大的基础梁加以连结，故首层层高应从基础面算起； (2)若基础(承台)面标高与首层标高有一定距离而不设基础梁连结或其刚度过小，则地面标高处应设有刚性地面来作为结构嵌固端，首层层高可从地面层算起。若不设刚性地面，则上部结构无从形成嵌固端，也即结构计算简图不成立，设计上显然是不允许的。 以上列举的条件无非是说明要成为上部结构的嵌固端，其下部结构必须具有足够的刚度以保证柱根之间不产生相对位移，且能承受或平衡柱根弯矩。规范中规定“当地下室顶板作为上部结构嵌固部位时，地下室结构的楼层侧向刚度不应小于相邻上部结构楼层侧向刚度的二倍”正是基于这一考虑。 高层建筑中嵌固端的位置选择 朱华冬姜百惠 （长宇（珠海）国际建筑设计有限公司广东珠海519000） 摘要：高层建筑在进行结构分析计算之前必须首先确定结构嵌固端的所在位置，而嵌固端的选取却面临着各种不同情况，根据不同情况正确选取其结构嵌固端，是高层建筑结构计算模式中的一个重要假定，它不仅关系到结构中某些构件内力分配的准确性，而且还影响结构产生侧移的真实性，以及结构局部的经济性。 290 现代营销

理正基坑参数取值问题

理正深基坑参数的取值问题 1.嵌固深度，一般按何经验取值抗渗嵌固系数（），整体稳定分项系数（），以 及圆弧滑动简单条分法嵌固系数（）的出处 2.答：如果桩是悬臂的或单支锚的，嵌固深度一般大约可取基坑底面以上桩长， 当然还要结合地层情况、有水无水、支锚刚度等其他条件综合来看。抗渗嵌固系数（），和圆弧滑动简单条分法嵌固系数（）在程序界面的黄条提示上都有标明所参照的规范依据，整体稳定分项系数（）是根据经验给用户的参考值，用户可根据自己的设计经验取用。 3.2.冠梁的水平侧向刚度取值如何计算 4.答：采用近似计算；公式如下，具体参数解释可参照软件的帮助文档 5.冠梁侧向刚度估算公式：k = [1/3 * (L*EI) ] / [ a^2 (L-a)^2 ] 6.3.土层信息，输入应注意哪些内容避免出错。 7.答：土层信息中交互重度（天然重度）与浮重度两个指标，软件会根据水位 自动判别选取。水上土采用天然重度，水下的土计算根据计算方法采用浮重度或饱和重度（饱和重度=浮重度+10） 8.4.支锚信息：支锚刚度（MN/m如何确定 9.答：有四种方法： 10.①试验方法 11.②用户根据经验输入 12.③公式计算方法（见规程附录） 13.④软件计算。具体做法是先凭经验假定一个值，然后进行内力计算、锚杆计 算得到一个刚度值，系统可自动返回到计算条件中，再算；通过几次迭代计算，直到两个值接近即可，一般迭代2~3次即可。 答：这个问题要分锚杆和内撑两部分说。 ①对于锚杆，根据《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）附录C公式锚杆水平刚度系数公式进行计算： （） 式中 A——杆体截面面积； ES——杆体弹性模量；

地下室嵌固端的理解.讲课讲稿

在有地下室的结构设计时，地下室的顶板是否做为上部结构的嵌固是很重要的。这不仅仅是关系到计算结构的内力的大小，而且在某些工程中会整体结构成为一个超限建筑。如底框等结构型式。 结合论坛上的讨论和自己的认识，我提出以下几点，请同行们一同讨论。 1、对地下室埋置深度较浅时，是否做为嵌固。 在常规概念中，地下室的顶板应与室外地坪基本平，高差多在600以下。但有些地下室为半地下室，有时露出地面的部分多于埋置于土中的部分，当这种情况下是否能做为嵌固，其比例应控制在多少为宜？ 2、当地下室顶板的标高不一致时，是否做为嵌固。 在多数结构中，板面的高差一般不大，即便时有较大高差时，也仅时地下室顶板中的一小部分。那么当高差大于多少时，不应当认为是在同一平面内，当其面积超过整层面积的多少比例时不能做为嵌固？ 以上两种情况，我想只要是视做嵌固的，其地下室顶板所做的加强应当高于规范中的要求，这一点是肯定的。但这只是个概念性的问题，对度的衡量应该如何把握呢，请各位说说看法。 我的几点思考，请同行们一同讨论。 1 嵌固的概念，这里我们所说的嵌固应该是强度嵌固而非力学嵌固； 力学嵌固--完全刚性的固定，嵌固点以下刚度无穷大，嵌固点无平动、转动，实现了完全的约束。 强度嵌固--柱的塑性铰出现在地上一层的下端，而不是出现在梁柱节点两侧的梁

上，即强梁弱柱.实现的方法:(1)增大梁的抗弯能力;(2)增大地下室柱顶的抗弯能力;(3)满足规范的各项要求. 2 对于第一个问题,地下室埋置深度较浅时的情况一般出现在多层建筑,这时的地下室周边一般不会有伸到地下室顶的钢砼墙,规范要求的2倍刚度很难满足,嵌固点不会取在地下室顶. 3 对于第二个问题,基于1的理解,只要楼板是连续的,在满足规范的各项要求的前提下,是可以认为是嵌固点的.但有2点应注意:一是保证剪力的传递;二是注意错平处梁的受扭问题.对于梁受扭的问题,如果可以考虑错平处只传递平行于建筑外边线的剪力(横向外墙错平处只考虑传递横向剪力,纵向外墙错平处只考虑传递纵向剪力),则此问题不存在. 4 同意"地下室顶板所做的加强应当高于规范中的要求"的观点,只是要如何加强?愿听各位高见 主体结构计算模型的底部嵌固部位，理论上应能限制构件在两个水平方向的平动位移和绕竖轴的转角位移，并将上部结构的剪力全部传送给地下室结构。因此最重要的是加强作为主体结构嵌固部位地下室楼层的侧向刚度和整体承载能力。 对于地下室作为上部结构嵌固的问题，我也思考许久了，但正如大地说的，往往是停留在概念上，无法量化。 规范要求，地下室的车相刚度不应小于相应塔楼侧向刚度的2倍，但实际上地下室的侧向刚度与塔楼的侧向刚度是不连续的，至少很大部分是不连续的，这主要体现在以下几个方面：

高层建筑结构嵌固端设计之浅析

高层建筑结构嵌固端设计之浅析 发表时间：2016-10-13T15:58:11.723Z 来源：《基层建设》2015年10期作者：蓝善荣 [导读] 摘要：高层建筑的结构嵌固端通常是选择在地面标高处，但地面标高处要真正成为结构嵌固端是有条件的，而且在输入首层计算高度时还有许多讲究。高层建筑在进行结构分析计算之前必须首先确定结构嵌固端的所在位置，而嵌固端的选取却面临着各种不同情况，如不设地下室但基础埋深较大，没有地下室但其层数或多或少，且基础形式不同等。 身份证号码：4522311986100XXXXX 广西南宁 摘要：高层建筑的结构嵌固端通常是选择在地面标高处，但地面标高处要真正成为结构嵌固端是有条件的，而且在输入首层计算高度时还有许多讲究。高层建筑在进行结构分析计算之前必须首先确定结构嵌固端的所在位置，而嵌固端的选取却面临着各种不同情况，如不设地下室但基础埋深较大，没有地下室但其层数或多或少，且基础形式不同等。高层建筑结构嵌固端的设计不仅关系到结构中某些构件内力分配的准确性，而且还影响结构产生侧移的真实性，以及结构局部的经济性，因此本文就着重论述了高层建筑结构嵌固端设计的一些要点，旨在提高建筑质量，促进建筑业健康发展。 关键词：高层建筑结构；嵌固端设计；地下室；地基 前言 在高层建筑结构设计中，无论选择哪个部位作为结构嵌固端都可以通过结构计算程序获得准确的计算结果，但我们期望的是计算结果较真实地反映结构的实际情况。为了达到这一目的，结构计算时输入正确的参数和数据固然相当重要，但结构嵌固端的确定对结构计算结果的影响也相当大，因此重视结构嵌固端的确定并非微不足道，且在嵌固端确定后设计中如何保证其成为真正的嵌固端，还有许多细节有待研究和完善，这是结构设计人员不能忽视的重要环节。因此，我们应做好高层建筑结构嵌固端设计，以减少误差，保证工程质量安全。 1、高层建筑结构嵌固端设计的必要性 高层建筑一般都带有地下室，嵌固端的位置决定了整体建模分析时需要与上部结构整体建模的最少的地下室的层数，带地下室高层建筑结构设计时，一般有分离式模型和整体式模型两种模型可供选择。当采用分离式模型时，可以以确定的嵌固端位置将结构分为两个独立的模型，分别进行计算分析和设计，这种模型在带大底盘地下室的多塔结构设计中经常采用；而整体式模型则是无论嵌固端位置位于何处均将所有地下室连同上部结构一起建模分析，因为实际工程的上下部结构的变形是协调的，而且整体式模型可以考虑地下室外围回填土对结构的实际约束作用，所以一般来说采用整体式建模能够获得更加真实的结构位移场和内力，工程设计实践中带地下室高层建筑结构建模分析时也大多都采用整体式模型。我国高层建筑结构设计实践中最常采用的结构设计软件是中国建筑科学研究院PKPM系列软件的SATWE 空间分析软件，该软件提供了嵌固端所在层号的参数用于考虑嵌固端的作用。查看SATWE软件说明书可以知道，嵌固端的位置需要人为判断，程序只按照指定的嵌固端位置调整相关位置处的内力或者确定相关的构造措施。从中可以看出确定了嵌固端的位置，其实主要是确定了该位置处的一系列构造措施，例如剪力墙底部加强部位的高度；嵌固位置处的强梁弱柱及嵌固层楼面的各种构造要求等等。也就是说工程师要自己根据现行规范和已有的工程经验来判断嵌固端的位置，如果已经选定了嵌固端，该位置处就应该按照规范要求采取各种构造措施，创造条件使得该位置在地震作用下能真正起到对上部结构的嵌固作用，包括破坏时嵌固位置处塑性铰出现在柱根部及可靠地传递水平地震作用等。 2、高层建筑结构嵌固端设计设置问题 2.1 高层建筑地基结构埋深设计。结构的荷载总是向下作用于地面的，而建筑设计的一个基本要求就是要搞清楚所选择的体系中向下的作用力与地基土的承载力之间的关系，所以，在建筑设计的方案阶段，就必须对主要的承重柱和承重墙的数量和分布作出总体设想。对于低层、多层和高层建筑，竖向和水平向结构体系的设计基本原理都是相同的，但是，随着高度的不断增加。竖向结构体系成为设计的控制因素，其原因有两个：较大的垂直荷载要求有较大的柱、墙或者井筒；侧向力所产生的倾覆力矩和剪切变形要大得多。与竖向荷载相比，侧向荷载对建筑物的效应不是线性增加的，而随建筑高度的增高迅速增大，例如，在所有条件相同时，在风荷载作用下，建筑物基底的倾覆力矩近似与建筑物高度的平方成正比，而其顶部的侧向位移与高度的四次方成正比，地震的作用效应更加明显。在高层建筑中，问题不仅仅是抗剪，而更重要的是整体抗弯和抵抗变形，可见，高层建筑的结构受力性能与低层建筑有很大的差异。 2.2 单层地下室结构嵌固端设计。高层建筑采用天然地基筏板基础或桩一筏基础时，通常选择基础底板而非首层作为结构嵌固端，这有利于充分利用其基础的“无限”刚度，为首层楼面的灵活结构选型创造条件，即使是首层楼面留有大孔洞，或选用无梁楼盖结构，都不影响结构计算的准确性。此外，规范规定地下室负一层的抗震等级与上部结构必须一致，以基础底板作为嵌固端不会造成地下室结构造价的提高，反而可能取得较好的经济效益。即使单层地下室底板是以桩为基础的普通梁板结构，一般情况下仍然取底板处为结构嵌固端，唯一例外的是地下室作为抗爆级别较高的防空地下室时，其顶板通常具有作为结构嵌固端的刚度，因此可取其作为上部结构的嵌固端。 2.3 高层建筑结构地下室顶板投影面积比例设计。当首层作为嵌固端的结构时，高层塔楼在地下室顶板上投影面积比例大小对其有很大的影响。当该比例接近1时，若首层楼面符合作为嵌固端的其它条件，则该首层作为结构嵌固端就毫无疑问了；但当上述投影面积比例<1时，说明地下室侧限远离塔楼，塔楼发生的侧向位移将波及首层楼面并使其发生变形，即使变形量很小，但严格说来首层作为嵌固端的刚度必然小于前一种情况，且变形又增大了上部结构侧移的计算值，同时首层骨架构件也会由于自身的变形而产生附加内力。 3、高层建筑结构嵌固端设计条件 3.1 不设地下室时的条件。当建筑基础持力层较浅或者为小高层时，通常会不设地下室，但从抗震角度考虑是不宜提倡的。不管是采用天然地基基础或桩基础，都是以基础（承台）面作为结构嵌固端，且必须在该标高处的纵横方向设置刚度较大的基础梁加以连结，故首层层高应从基础面算起。若基础（承台）面标高与首层标高有一定距离而不设基础梁连结或其刚度过小，则地面标高处应设有刚性地面来作为结构嵌固端，首层层高可从地面层算起。若不设刚性地面，则上部结构无从形成嵌固端，也即结构计算简图不成立，设计上显然是不允许的。 3.2 设地下室时的条件。高层建筑把嵌固端放在地下室顶板位置时，地下室顶板标高与室外地坪的高差不能太大，极端的情况如半地下室则首层楼面一般不能成为结构嵌固端，除非其高差仅为1—3级台阶高度时才可能考虑；地下室顶板结构应为梁板体系，且该层楼面不得留有大孔洞，楼面框架梁的抗弯刚度要足够大，楼板也要有相当厚度；地下室要有良好的侧限，地下室结构的楼层侧向刚度不应小于相邻

(完整版)基坑支护结构的计算

第二部分 基坑支护结构的计算 支护结构的设计和施工，影响因素众多，不少高层建筑的支护结构费用已超过工程桩基的费用。为此，对待支护结构的设计和施工均应采取极慎重的态度，在保证施工安全的前提下，尽量做到经济合理和便于施工。 一、支护结构承受的荷载 支护结构承受的荷载一般包括 –土压力 –水压力 –墙后地面荷载引起的附加荷载。 1 土压力 ⑴主动土压力： 若挡墙在墙后土压力作用下向前位移时随位移增大，墙后土压力渐减小。当位移达某一数值时，土体内出现滑裂面，墙后土达极限平衡状态，此时土压力称为主动土压力，以Ea表示。 ⑵静止土压力： 若挡墙在土压力作用下墙本身不发生变形和任何位移（移动或滑动），墙后填土处于弹性平衡状态，则此时作用在挡墙上的土压力成为静止土压力。以E0表示。

(3)被动土压力： 若挡墙在外力作用下墙向墙背向移动，随位移增大，墙所受土的反作用力渐增大，当位移达一定数值时，土体内出现滑裂面，墙后土处被动极限平衡状态，此时土压力称为被动土压力，以Ep表示。 主动土压力计算 ?主动土压力强度

?无粘性土 粘性土 土压力分布 对于粘性土按计算公式计算时，主动土压力在土层顶部（H=0处）为负值，即

表明出现拉力区，这在实际上是不可能发生的。只计算临界高度以下的主动土压力。 土压力分布 可计算此种情况下的临界高度Zc，进而计算临界高度以下的主动土压力。

被动土压力计算 被动土压力强度?无粘性土粘性土

计算土压力时应注意 ?不同深度处土的内聚力C不是一个常数，它与土的上覆荷重有关，一般随深度的加大而增大，对于暴露时间长的基坑，土的内聚力可由于土体含水量的变化和氧化等因素的影响而减小甚至消失。 ?、C 值是计算侧向土压力的主要参数，但在工程桩打设前后的、C值是不同的。在粘性土中打设工程桩时，产生挤土现象，孔隙水压力急剧升高， 对、C值产生影响。另外，降低地下水位也会使、C值产生变化。 水压力 作用于支护结构上的水压力一般按静水压力考虑。有稳态渗流时按三角形分布计算。 在有残余水压力时， 水压力按梯形分布。

地下室嵌固部位

一、嵌固部位和地下室顶板 嵌固部位，就是预期塑性铰出现的部位。从理论上讲，结构下部的嵌固部位应能限制结构上部构件在水平方向的“平动位移”和“转动位移”，并将上部结构的剪力全部传递给下部结构。因此，对作为主体结构嵌固部位的地下室楼层，其整体刚度和承载力应加以控制。 地下室顶板，很容易满足规范要求的嵌固条件。当地下室顶板为嵌固层时： （1）嵌固层位于地下室顶板，地下室顶板以上没有大底盘裙房 方法一：按第3种剖分法，将整体模型离散化，分别设计； 方法二：按第1种剖分法对塔楼主体进行设计，按第3种剖分法对大底盘进行设计；大底盘与塔楼主体之重叠构件取大值设计。 关于多塔结构的单塔剖分方法： 第1种剖分法：沿塔楼周围向两个方向取地下室层高的2倍范围内的构件。这种方法较适用于底盘为地下室，且地下室面积相对塔楼面积比较大的情形。 第2种剖分法：即45°线剖分法。比较适用于塔楼层数较多，底盘裙房层数相对较少，多塔相对底盘布置对称，即所谓的“典型多塔结构”，工程中大多数的多塔结构都属于这种情形。 第3种剖分法（即变“多塔”为“单塔”）：单独将各塔楼从大底盘顶部取出，在底部嵌固。底盘结构也进行周期比验算，验算时将各塔楼质量加在底盘顶相应位置。 第3种剖分法比较适合于大底盘层数较多的“非典型多塔结构”，或大底盘按嵌固设计时的情形。一般对应两种情况： 如多塔结构仅有地下室没有裙楼，在设计中可以采取措施使地下室顶板作为嵌固部位（这不难实现，特别是有人防要求时）。对这种结构进行离散模型计算，不必切分地下室，可以将各个塔楼的地上部分分别按“单塔”进行。 如多塔结构既有裙房又有地下室，但裙房设缝，仍可仿照上面的做法，使地下室满足嵌固条件，将各塔楼及裙房地上部分沿缝切开，不切分地下室，分别按单塔结构计算分析。 （2）嵌固层位于地下室顶板，地下室顶板以上有大底盘裙房 方法：仍按整体模型计算。 二、嵌固部位的条件 《高规》5.3.7条规定：高层建筑结构计算中，当地下室顶板作为上部结构嵌固部位时，地下室结构的楼层侧向刚度不应小于相邻上部结构楼层侧向刚度的2倍。 《抗震规范》6.1.14条规定：地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时，应避免在地下室顶板开设大洞口，并应采用现浇梁板结构，其楼板厚度不宜小于180mm，混凝土强度等级不宜小于C30，应采用双层双向配筋，且每层每个方向的配筋率不宜小于0.25%；地下室结构的楼层侧向刚度不宜小于相邻上部楼层侧向刚度的2倍，地下室柱截面每侧的纵向钢筋面积，除应满足计算要求外，不应少于地上一层对应柱每侧纵筋面积的1.1倍；地上一层的框架结构柱和抗震墙墙底截面的弯矩设计值应符合本章第6.2.3、6.2.6、6.2.7条的规定，位于地下室顶板的梁柱节点左右梁端截面实际受弯承载力之和不宜小于上下柱端实际受弯承载力之和。

嵌固端

高层建筑结构设计中如何选取结构嵌固端的探讨 1、引言 高层建筑在进行结构分析计算之前必须首先确定结构嵌固端的所在位置，而嵌固端的选取却面临着各种不同情况，如不设地下室但基础埋深较大；没有地下室但其层数或多或少，且基础形式不同等。根据以上情况正确选取其结构嵌固端，是高层建筑结构计算模式中的一个重要假定，它不仅关系到结构中某些构件内力分配的准确性，而且还影响结构产生侧移的真实性，以及结构局部的经济性，因此有必要对结构嵌固端的选取作进一步探讨，并由此引伸出若干相关的技术问题。 2、结构嵌固端的条件 高层高层建筑的结构嵌固端通常是选择在地面标高处，但地面标高处要真正成为结构嵌固端是有条件的，而且在输入首层计算高度时还有许多讲究。 2．1设有地下室时的条件 (1)地下室顶板标高与室外地坪的高差不能太大，极端的情况如半地下室则首层楼面一般不能成为结构嵌固端(即室外地坪与地下室顶板的高差大于层高的1/3），除非其高差仅为1—3级台阶高度时才可能考虑； (2)地下室顶板结构应为梁板体系(即不可设计成无梁楼盖)，且该层楼面不得留有大孔洞，并且满足抗震规范6.1.14的要求（刚度和梁柱受弯承载力要求） (3)地下室侧壁要有良好的侧限，即必须与“地球”有良好的接壤，上述半地下室顶板不能成为结构嵌固端的原因就是不满足此条件。且地下室侧壁离塔楼边不超过3倍地下负一层层高。 对于上述条件中对首层楼面框架梁的要求，假设满足《抗震规范》第6．1．14条“位于地下室的梁柱节点左右梁端截面实际受弯承载力之和不宜小于上下柱端实际受弯承载力之和”和刚度比的要求，最关键是做到地震时地上一层的柱底出现塑性铰，相当于强梁弱柱的概念。严格来说，嵌固端柱底的弯矩应该由地下室顶板梁和地下室柱的柱顶弯矩共同承担，即采用提高地下室顶板梁和地下室柱顶的受弯承载力的方法实现柱底的嵌固条件。一般情况下均能满足，不满足也要创造条件满足（另一种意见是这种情况对高层建筑来说很难满

谈对高层建筑结构嵌固端的选取

谈对高层建筑结构嵌固端的选取 高层建筑结构嵌固端的选取对计算结果的准确性有非常大的影响，因此正确选取结构嵌固端是结构设计中非常重要的一个环节。本文对高层建筑结构嵌固端的选取进行了简单的探讨，仅供结构设计等专业人员参考。 标签：嵌固端；地下室顶板；刚度比；基础埋深 1.引言在进行结构分析计算之前，高层建筑结构必须首先确定结构嵌固端的位置，而嵌固端的选取却面临着不同情况。根据各种不同情况正确选取其结构嵌固端，是高层建筑结构计算模式中的一个重要假定，它不仅关系到结构中某些构件内力分配的准确性，而且还影响结构产生侧移的真实性，以及结构局部的经济性。 2.结构嵌固端应具备的条件高层建筑结构的嵌固端通常是选择在±0.000米标高处，但±0.000米标高处要真正成为结构嵌固端是应具备一定条件的，或者说应该人为创造条件。 2.1设有地下室时的条件 2.1.1设多层地下室的情况设有多层地下室的高层建筑最好把嵌固端放在地下室顶板位置，前提是满足或创造以下条件：(1)地下室顶板标高与室外地坪的高差不能太大，极端的情况如半地下室则首层楼面一般不能成为结构嵌固端，除非其高差仅为1—3级台阶高度时才可能考虑；(2)地下室顶板结构应为梁板体系，且该层楼面不得留有大孔洞，楼面框架梁的抗弯刚度要足够大，楼板也要有相当厚度；(3)地下室要有良好的侧限，地下室结构的楼层侧向刚度不应小于相邻上部结构楼层侧向刚度的2倍。(4)地下室楼板厚度不宜小于180mm，混凝土强度等级不宜低于C30，应采用双层双向配筋，且每层每个方向的配筋率不宜小于0.25%。(5)地下一层的抗震等级应按上部结构采用，地下一层以下结构的抗震等级可根据具体情况采用三级或四级，地下室柱截面每侧的纵向钢筋面积除应符合计算要求外，不应少于地上一层对应柱每侧纵向钢筋面积的1.1倍；地下室中超出上部主楼范围且无上部结构的部分，其抗震等级可根据具体情况采用三级或四级。9度抗震设计时，地下室结构的抗震等级不应低于二级。 2.1.2设一层地下室的情况(1)地下室为人防地下室，因其板厚较厚，刚度较大，地下室顶板可作为上部结构的嵌固端。(2)高层基础为箱形基础的，地下室顶板可作为上部结构的嵌固端。对不满足以上两条的设有一层地下室的高层建筑要把嵌固端设在基础顶面标高。 2.2不设地下室时的条件高层建筑不设地下室通常是针对层数有限的小高层，或其基础持力层较浅的情况，但从抗震角度考虑是不宜提倡的。 (1)不管是采用天然地基基础还是采用桩基础，都是以基础(承台)面作为结构

SATWE参数选取原则(第三版)

SATWE参数选取原则（第三版） SATWE 2010版（2013年10月版本） 一、总信息： 1. 水平力与整体坐标夹角：取0度；（如周期计算结果中显示最大地震力方向与主坐标夹角 大于15°，应在斜交抗侧力构件中输入角度，此处不必改动） 2. 混凝土容重：框架、框架-剪力墙取26；剪力墙及框筒结构取27；计算地下室底板配筋时 取0； 3. 钢材容重：78； 4. 裙房层数：按实际计算层数输入（应计入地下室的层数）； 5. 转换层所在层号：此参数为针对“部分框支剪力墙结构”及“底层带托柱转换层的筒体” 而设置。对于部分构件的局部转换，只需要在特殊构件定义中设置转换构件即 可，不必在此设置转换层号；此层号为PMCAD中的自然层号，包括地下室； （转换层自动默认为薄弱层）

6. 嵌固端层号：若嵌固端在基础上就为“1”，若嵌固端为地下室顶板则为“地下室层数+1”。 7. 地下室层数：除了对风荷载作用、地震作用及内力调整有关系外，该参数对高位转换的判 别影响很大，应准确输入该参数（应注意地下室层数的判断）； 8. 对所有楼层采用刚性楼板假定：除内力及配筋计算以外，均勾选“是”； 注：进行内力和配筋计算时，部分特殊的结构应在特殊构件定义中修改弹性板的类型，如板柱结构应定义弹性板6、厚板结构应定义弹性板3、楼面开大洞时应 定义弹性膜。 9. 地下室强制采用刚性楼板假定；地下室有跃层构件或开大洞时，可取消勾选； 10.墙梁跨中节点作为刚性楼板从节点：一般勾选，若连梁抗剪超限，可不勾选进行计算； 11.计算墙倾覆力矩时只考虑腹板和有效翼缘：一般应勾选；（砼规中9.4.3条有相关承载力计 算内容，程序参照此条考虑到倾覆力矩上，此条对倾覆力矩比有轻微影响）12.弹性板与梁变性协调：替代上个版本的“强制刚性楼板假定时保留楼板平面外刚度”，应 勾选； 13.结构材料信息：按实际类型填写； 14.结构体系：按实际填写；仅设置少量剪力墙的框架结构应按框架结构填写，底层带托柱转 换层的筒体仍按框筒或筒中筒结构输入，选砌体结构和底框结构无效； 15.恒活荷载计算信息：一般采用模拟施工加载3，如遇到有转换层、跃层柱、长悬挑或吊柱 等情况时，应注意修改加载的次序和层数。有吊柱的结构、钢结构及体育场馆 等应采用模拟施工加载1。计算基础时，尤其是框剪、框筒结构时，采用模拟 施工加载2；（如有特殊结构，勾选“自定义施工顺序”进行人工排序） 16.风荷载计算信息：一般结构选择“计算水平风荷载”即可，对于一些空旷建筑、体育馆及 轻钢屋面等结构选择“计算特殊风荷载”； 17.地震作用计算信息：一般建筑“计算水平地震作用”即可。对于规范规定的需要考虑竖向 地震的建筑按以下原则选择：多层建筑选择“计算水平和规范简化方法竖向地 震”，高层建筑选择“计算水平和反应谱方法竖向地震”； 18.特征值求解方式：在选择“计算水平和反应谱方法竖向地震”时此项方可激活，一般情况 不需考虑。“整体求解”考虑三向振动的耦联，但有效质量系数不易达到90%， 应增加振型数；“独立求解”不能体现耦联关系，但易满足有效质量系数的要 求； 19.“规定水平力”的确定方式：一般工程均选择“楼层剪力差方法”； 20.结构所在地区：按项目所在地区填写，分为全国、上海和广东；

基坑稳定分析

基坑稳定分析 对有支护的基坑进行土体稳定分析，是基坑工程设计的重要环节之一。基坑稳定分析的目的是为了确定基坑侧壁支护结构在给定条件下的合理嵌固深度，或验算拟定支护结构设计的稳定性。基坑稳定分析参见《建筑基坑支护规范》（JGJ—2012）的规定。 目前，基坑稳定分析主要包括下面几个方面： 1、整体稳定性分析采用圆弧滑动法验算支护结构和地基的 整体抗滑动稳定性时，应注意支护结构一般有内支撑或外锚拉结构 且墙面垂直的特点，不同于边坡稳定性验算的圆弧滑动。有支护的 滑动面的圆心一般靠近基坑内侧附近，应通过试算确定最危险的滑 动面和最小安全系数。 2、支护结构踢脚稳定性分析验算最下道支撑以下的主、被 动土压力区的压力绕最下道支撑梁点的转动力矩是否平衡。在基坑 内墙前极限被动土压力计算中，考虑墙体与坑内土体间的摩擦角的 影响，同时也考虑到地基土的黏聚力。 3、基坑底部土体的抗隆起稳定性分析基坑底部土体的抗隆 起稳定性分析具有保证基坑稳定和控制基坑变形的重要意义。对适 用不同地质条件的现有不同抗隆起稳定性计算公式，应按工程经验 规定保证基坑稳定的最低安全系数。 4、基坑的渗流稳定性分析在饱和软粘土中开挖基坑，都需 要进行支护，支护结构通常采用排桩、地下连续墙、搅拌桩或有止 水措施的冲孔灌注桩等。由于地下室水位很高，因此很容易造成基 坑底部的渗流破坏，所以设计支护结构嵌固深度时，必须考虑抵抗 渗流破坏的能力，具有足够的渗流稳定安全度。 5、基坑底土突涌的基坑稳定性分析如果在基底下的不透水 层较薄，而且在不透水层下面具有较大水压的滞水层或承压水层时，当上覆土重不足以抵挡下部的水压时，基底就会隆起破坏，墙体就 会失稳，所以在设计、施工前必须要查明地层情况以及滞水层和承 压水层水头的情况。 新建秦淮湾小区项目部张德奎

《抗规》6.1.14条-地下室顶板作为上部结构的嵌固部位的理解

《抗规》6.1.14条-地下室顶板作为上部结构的嵌固部位的理解 HiStruct 新的抗震设计规范修订稿对于地下室顶板作为上部结构的嵌固部位进行了详细的规定，具体条件和说明如下： 6.1.14 地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时，应符合下列要求： 1 地下室顶板应避免开设大洞口,主楼应采用现浇梁板结构，裙房宜采用现浇梁板结构；其 楼板厚度不宜小于180mm，混凝土强度等级不宜小于C30，应采用双层双向配筋，且每层每个方向的配筋率不宜小于0.25％。 HiStruct注：实际设计中地面处经常遇到主裙楼楼板标高不一致有较大降板的情况，设计中各有各的做法，比如以1/3层高控制错位，规范应对此有具体规定比较合适。 2 结构地上一层的侧向刚度，不宜大于地下一层相关部位楼层侧向刚度的0.5 倍；地下室周边宜有与其顶板相连的抗震墙。 HiStruct注：侧向刚度如何计算一直是个有争议的问题，特别对于剪切变形为主的结构和弯曲变形为主的结构，应该有区别的规定侧向刚度的计算方法。 3 地下一层柱截面每侧的纵向钢筋面积，除应满足计算要求外，不应少于地上一层对应柱每侧纵筋面积的1.1倍。 HiStruct注：钢结构和混合结构的大量应用，此条应明确是仅放大混凝土结构的配筋,还是柱的承载力需放大。 4 地下一层抗震墙墙肢端部边缘构件纵向钢筋的截面面积，不应少于地上一层对应墙肢端部边缘构件纵向钢筋的截面面积。 同第3点的注。 5 地下室顶板的梁柱不应先于地上一层的柱根屈服。 [条文说明]： 1）本条文字表达略有调整。地下室顶板的厚度“不宜”小于180mm，指柱网内设置次梁时，板厚可适当减小，例如，取150mm。 2）相关部位一般指按45°扩散范围且不超过15m。 3，4）为了能使地下室有效地传递地震基底剪力，地下室顶板必须具有足够的平面内刚度，因此，提出了设计要求：框架柱嵌固端屈服时、或剪力墙墙肢的嵌固端屈服时，地下一层对应的框架柱或剪力墙墙肢不应屈服。据此规定了地下一层框架柱纵筋面积和剪力墙墙肢端部纵筋面积的要求。 5）当框架柱嵌固在地下室顶板时，位于地下室顶板的梁柱节点应按“强梁弱柱”设计，即首层柱的下端为“弱柱”，地震时屈服、出塑性铰，为实现首层柱根先屈服的概念设计，位于地下室顶板的梁柱节点左右梁端截面同一方向实配抗震受弯承载力∑Mbua与地下室柱上端同一方向实配的抗震受弯承载力Mcua之和，需大于首层柱下端实配抗震受弯承载力Mcua；通常，可按1.2倍的要求控制。HiStruct注：其中第5）点的说明非常重要，修正了一个问题：当嵌固层在地下

高层结构嵌固端的选取

嵌固端 40.嵌固端不设于地下室顶板时，计算中需注意哪些问题？ 解析：对于因室外土层标高不满足嵌固条件导致嵌固层不能设于地下室顶板的情形，地下室的层数按照嵌固层楼板以下层数输入。嵌固层以上的地下室层数应计入上部结构的层数，建筑物的总高度也从此层楼板起算。 对于因地下室顶板或以下楼板开大洞或局部不连续，或错层导致嵌固层不能设于地下室顶板的情形： 这种情况下，即使室外土层标高距顶板距离小于1.5m或小于1/3h，仍不能将该层楼板作为嵌固层。在用SATWE计算时，地下室的层数仍按上述第（1）款确定。这时，出现一个问题，除非室外土层标高致使嵌固层设于地下室底板，否则无法体现嵌固层是设于地下室顶板以下某层楼板处。因为侧限土的约束在嵌固层楼板之上，实际的嵌固层并不能人为地认为在哪层就是在哪层。有的设计者在完成施工图设计后，仍不清楚自己所设计的嵌固层位于哪层。为解决此问题，应尽可能按工程实际情况考虑计算输入参数，并对计算结果进行分析，找出嵌固层，以便在设计中满足嵌固层的计算和构造要求。 以上指结构整体计算，在构件内力和配筋计算中，凡地下室有开大洞或局部不连续的楼板、或有错层的楼板，应将楼板设置成弹性楼板，以考虑楼板在平面内的变形，从而考虑楼层内抗侧力刚度较小的构件的位移和内力加大，保证这些构件的计算结果的可靠性。 对于地下室嵌固层楼板既不在顶板，也不在底板时，如何通过计算确定嵌固层位于哪层楼板？ 根据计算结果，考察地下室各上下相邻的侧向刚度比值。此时不考虑侧限土的约束。 同样的计算模型，考虑侧限土的约束，将该结果与不考虑侧限土约束的结果作一个比较，以确定嵌固层。 当设计者希望将嵌固层定在地下室某层刚性较好的楼板时，可通过调整其相邻层侧向刚度比值以符合抗震规范的要求。此时，结构嵌固部位的地下室楼层应符合《建筑抗震设计规范》GB50011-2001第6.1.14条和《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2002第4.5.5条的规定。嵌固层板厚180mm，其厚板范围取塔楼周边2跨且≥12m。注：《高规》第4.5.5条指出：普通地下室顶板厚度不宜小于160mm（不一定是嵌固层）。 嵌固层确定在哪一层，则该层楼板不应设置缝。防震缝宜在地面以上设置。 38.小区多栋塔楼下设置连通的地下室，则地下室顶板作为上部结构的嵌固的条件如何确定? 解析: 地下室顶板作为上部结构构件的嵌固端时，应保证被嵌固构件在嵌固处不会发生位移及支承顶板的地下室稳固。使嵌固处发生位移的作用力为构件底 M(弯矩)、 Q(水平剪力)、 N(竖向力)。一般来说,板的平面内刚度大而平面外刚度较小,在M作用下, 刚度大而平面外刚度较小,在M作用下, 如板没有足够的平面外刚度约束被嵌固构件底端,被嵌固端就易发生转动;在水平力作用时,因板平内刚度大,可通过板与地下室其他构件(柱砼墙及地下室侧壁等)连结, 将水平力传递到抗侧力构件上而使嵌固处不致发生位移;在竖向力作用下,如基础不发

自己总结材料结构设计经验

结构设计经验FOR YAN Li(20150120) 一、上部结构布置、PKPM建模、工作流程注意事项 1、小于等于C25混凝土时，保护层厚度+5mm【规范】 2、扭转位移比小于1.2，不用点双向地震 3、抗震缝相关规范：《抗规》6.1.4 4、有效质量系数<90%，说明结构存在局部振动较多，较为松散，常为有较多不与楼板相连的构件的情况。 5、外边柱、墙的外边线到轴线距离沿结构全高一致。 6、双连梁：利用窗台增设连梁。例如原200X600连梁超筋，改为双200X450连梁，建模时按400X450输入 正常连梁，计算结果均分到两根连梁上。 7、15m范围内不应出现非拉通榀框架【省规】 8、初次建模从CAD导入轴网至PKPM时，退出“AUTOCAD向建筑模型转化”菜单时不点“清理无用的节点”， 否则刚导入的轴网、节点又被清除了。 9、现阶段6mm一级钢（270Mpa）供应不足，故不宜采用。 10、PMCAD建模时别忘了点“自动计算现浇楼板自重”！ 11、强制刚性假定 高层结构计算位移保留弹性板面外刚度 偶然偏心 双向地震【高规4.3.2】 偶然偏心（只看位移比） 高层结构计算配筋 双向地震 ·计算后发现楼层位移满足要求且位移比小于1.2，在计算配筋和出计算书时可不勾选双向地震。 另外，计算配筋和出计算书时不勾选强制刚性假定和保留弹性板面外刚度。 强制刚性假定 多层结构计算位移 保留弹性板面外刚度 多层结构计算配筋：双向地震 ·计算后发现楼层位移满足要求且位移比小于1.2，在计算配筋和出计算书时可不勾选双向地震。 另外，计算配筋和出计算书时不勾选强制刚性假定和保留弹性板面外刚度。 12、调模型技巧： ·对于柱、墙较密的区域，柱、墙截面做小，反之做大。 ·受荷较大且靠边的区域柱、墙截面做大。 ·地梁层尽量低矮以作为崁固端。 ·扭转出现在第二周期：两个主轴方向刚度相差较大。 ·扭转出现在第一周期：结构周边刚度弱于中间刚度。 ·刚重比不足时，可调整地基土M值，实在不行就要考虑P-Δ效应。 13、楼板局部开大洞造成的明显薄弱部位应定义为弹性板；开洞较多或较复杂时应定义整层弹性板；多塔

第三章基坑支护结构设计计算

第三章基坑支护结构设计计算 3.1土压力计算 为计算简便，土压力计算采用简化的兰肯主动土压力计算公式，即采用加权平均之后的内摩擦角、粘聚力值进行计算。 3.1.1加权平均值计算 各层土的物理指标如下表所示： 基坑开挖的深度为16.3m ，即到粉土夹粉砂层为止。 （1）土层加权平均重度为： )/(68.1797 .052.111.95.115.105.219 97.09.1752.11711.98.175.15.1815.14.1905.230 m KN h h i i i =+++++?+?+?+?+?+?= = ∑∑γγ 土层物理参数表 土层序号及名称 土层厚度L （m ） 天然含 水量 W(%) 液限指数IL 塑性指数Ip 天然重 度 粘聚力C(kpa) 内摩擦角φ（°） ①1填土 2.05 0.75 11.8 19.4 16.5 19.6 ①2黏土 1.15 36 0.68 19.5 18.5 20.5 13.1 ②1黏土 1.5 39.9 0.98 18.7 17.8 15.3 11 ②2淤泥质黏土 9.11 52.3 1.55 19.4 17 11.5 8.4 ②3淤泥质粉质黏 土 1.52 41.6 0.45 14.6 17.9 13.5 10.2 ③1粉土夹粉砂 3.28 28.9 1.16 9.3 19 11.6 20 ③2粉质黏土夹粉 砂 10.04 31.8 1.16 11.4 18.8 12.2 15.2 ④1淤泥质粉质黏 土 5.3 38.2 1.28 13.4 18.2 13.2 12.1 ④2黏土 7.18 36.8 0.99 17.6 18.2 17.2 12.7 ⑥2粉质黏土 6.25 34.2 0.84 14.4 18.6 20.7 14.5 ⑥4粉土 2.04 25.4 0.98 9.6 19.4 12.3 26.6 ⑦1粉质黏土 2.93 27 0.56 13.6 19.6 31.2 18.3 注:表中仅列出本车站有分布布的底层。

7上部结构嵌固部位的规定

上部结构嵌固部位的规定 ?对有抗震设防要求的高层建筑，基础和地下结构设计的一个重要原则是，要求基础和地下室结构应具有足够的刚度和承载力，保证上部结构进入非弹性阶段时，基础和地下室结构始终能承受上部结构传来的荷载并将荷载安全传递到地基上。为保证上部结构在大震作用下仍具有足够的刚度和强度，一些国家的规范提出了加强地下室刚度和强度的要求，如美国UBC规范规定：基面与基础间的地下室结构，其刚度和强度不得低于上部结构；罗马尼亚对嵌固在地下室顶板的剪力墙结构，要求地下室全部埋入土中，且要求其墙体的惯性矩比上部结构底层墙体的惯性矩大50%以上。

上部结构嵌固部位的规定

上部结构嵌固部位的规定

上部结构嵌固部位的规定 ?国内震害调查表明，唐山地震中绝大多数地面以上的工程均遭受严重破坏，而地下人防工程基本完好。如新华旅社上部结构为8层组合框架，8度设防，实际地震烈度为10度。该建筑物的梁、柱和墙体均遭到严重破坏（未倒塌），而地下室仍然完好。天津属软土区，唐山地震波及天津时，该地区的地震烈度为7～8度，震后人防地下室基本完好，仅人防通道出现裂缝，表明了由于地下室的外墙参与工作，地下室的侧向刚度一般都大于上部结构相邻层的侧向刚度以及土层深处的水平地震加速度一般比地面小。此外，地下室与土层接触面积大，逸散阻尼增加，导致振动衰减，降低了结构的动力效应。同时，地震作用逼使与地下室接触的土层发生相应的变形，导致土对地下室外墙及底板产生抗力，约束了地下结构的变形，从而提高了地下室的刚度。

上部结构嵌固部位的规定 ?国内震害还表明，个别与上部结构交接处的地下室柱头出现了局部压坏及剪坏现象。这表明了在强震作用下，塑性铰的范围有向地下室发展的可能。因此，与上部结构底层相邻的那一层地下室是设计中需要加强的部位。 有关地下室的抗震等级、构件的截面设计以及抗震构造措施应符合现行国家标准《建筑抗震设计规范》的有关规定；嵌固端处的框架结构底层柱根截面组合弯矩设计值应按《建筑抗震设计规范》GB50011的规定乘以与其 抗震等级相对应的增大系数；剪力墙底部加强部位的高度应从地下室顶板算起；当结构嵌固在地下室顶面时，剪力墙底部加强部位的范围尚应延伸至基础顶面。

关于地下室顶板作为嵌固端的探讨

20108建筑在进行结构分析计算之前必须首先确定结构嵌固端的所在位置，所谓嵌固部位也就是预期塑性铰出现的部位，确定嵌固部位可通过刚度和承载力调整迫使塑性铰在预期部位出现。而嵌固端的选取却面临着各种不同情况，如不设地下室但基础埋深较大；设有地下室但其层数或多或少，且基础形式不同等。根据以上情况正确选取其结构嵌固端，是建筑结构计算模式中的一个重要假定，它不仅关系到结构中某些构件内力分配的准确性，而且还影响结构产生侧移的真实性，以及结构局部的经济性，本文主要是针对综合管理办公大楼工程的一层地下室不作为嵌固端的确定进行讨论，并由此引伸出若干相关的技术问题。 1工程概况 本工程位于深圳宝安沙井的安托山综合管理办公大楼，本文主要是讨论该工程的一层地下室不作为嵌固端的问题，根据使用功能，一层板面高出地面1.5米，是半地下室，层高限制部分选用无梁楼盖。 下图是安托山酒店的整体效果图和一层总平面图 。 图１ 安托山酒店效果图 图２酒店一层地下室平面图 2结构嵌固端的条件 2.1单层地下室建筑 单层地下室建筑宜将基础底板作为结构嵌固部位，这样可以充分利用基础的“无限刚”的假定，也为首层楼面的灵活选型创造条件：即使是首层楼面留有大洞口。或选用无梁楼盖结构，都不会影响结构计算的准确性，本文所引用的工程，计算时地下室外墙按梁输入，回填土对地下室约束相对刚度比为3，半刚，使程序将结构在基础底板处嵌固。 2.2地下室顶板作为建筑上部结构嵌固端的条件及技术措施根据《高规》第5. 3.7条规定：建筑结构计算中，当地下室顶板作为上部结构嵌固部位时，地下室的楼层侧向刚度不应小于相邻结构楼层 侧向刚度的2倍。 规范要求，地下室的侧向刚度不应小于相应塔楼侧向刚度的2倍，但实际上地下室的侧向刚度与塔楼的侧向刚度是不连续的，至少很大部分是不连续的，这主要体现在以下几个方面：a 地下室往往有较厚的侧壁和地下水池、人防墙体等混凝土墙，从而大大增加了地下室的侧向刚度，但这些构件与上部结构是不连续的，分布也是不均匀的。当然如果地下室与基础设计成箱形基础时，刚度的均匀性要好得多；b 地下室往往比塔楼平面大，抗侧力构件数量增多。 因此，地下室作为上部结构的嵌固往往是有条件的或者说是一种弹性的。这个条件就是地下室与上部结构之间必须有良好的侧向力传递。基于这个条件，地下室的嵌固作用就与带转换层的结构非常类似了。1）楼板的作用，如加厚板厚，加大楼板混凝土强度等级，以及加大楼板的配筋率。理论上嵌固端应能限制构件在两个水平方向的平动位移和绕竖轴的转角位移，并将上部结构的剪力全部传送给地下室结构。2）结构竖向构件的连续性，上部的框架柱、抗震墙都尽量能落在地下室，在有必要的情况下能尽量的加强；因此，最重要的是加强作为主体结构嵌固部位地下室楼层的侧向刚度和整体承载能力。 为了保证地下室顶板作为上部结构嵌固部位须满足以下要求：1）地下室顶板标高与室外地坪高差不能太大，一般应不小于地下一层层高的1/3。 2）地下室柱截面每侧的纵向钢筋面积，除满足计算要求以外，不应小于地上一层对应柱每侧纵向钢筋面积的1.1倍（地下室柱子多出的纵向钢筋不应向上延伸，应锚固于地下室顶板的框架梁内），地下室剪力墙的配筋不应少于地上一层剪力墙的配筋。 3）地下室顶板应避免开设大洞，并应采用现浇梁板结构，其楼板 厚度不宜小于180mm ，混凝土强度等级不宜小于C30，应采用双层双向配筋，且每层每个方向的配筋率不宜小于0.25％。 4）对于边柱及角柱，由于只有一面有梁，为满足该梁端截面实际弯矩承载力不易小于柱下端实际承载力的要求，可采用增加梁截面，或不增大梁截面而增加梁配筋的方法。 5）考虑柱在地下一层的下端柱出现塑性铰而不是梁柱节点两侧的梁出现塑性铰。通常采用提高地下室顶板梁受弯承载力且增大地下室柱顶的承载力的方法来考虑柱底的嵌固。 6）《抗规》6.1.14条规定位于地下室顶板的梁柱节点左右梁端截面实际受弯承载力之和不宜小于上柱下端实际受弯承载力。这就要求在计算时，本层框架梁不能调幅。 本文所引用的工程，因未将嵌固端设在地下室顶板，从而本工程设计避开了这些条款，使设计变得简单易操作，而且经济。 3与嵌固端相关的话题 结构嵌固端的形成或者说上部结构对嵌固端的要求，在工程设计中还可引伸出若干相关的技术问题及其正确的设计方法，以下将分别探讨。 3.1单层地下室 当建筑仅设单层地下室且底板采用天然地基筏板基础或桩一筏基础时，通常选择基础底板而非首层作为结构嵌固端，这有利于充分利用其基础的“无限”刚度，为首层楼面的灵活结构选型创造条件，即使是首层楼面留有大孔洞，或选用无梁楼盖结构，都不影响结构计算的准确 关于地下室顶板作为嵌固端的探讨 林建斌 （深圳市中建西南院设计顾问有限公司，广东深圳518000） [摘要]本文主要是探讨了建筑的地下室顶板作为建筑上部结构嵌固端的条件及技术措施，还有嵌固端的正确选取是建筑结构结算模型中 的一个重要假定，对结构计算结果的真实性和准确性有很大的影响，因此正确选取结构嵌固端并对其在结构设计上采取必要措施。并探讨了与嵌固端相关的技术性问题。 [关键词]嵌固端；建筑；地下室顶板 188